Файл: Григоров, Н. Л.pdf

Мы рассмотрели среднее угловое распределение частиц, усред­ ненное по большому числу ливней, вызванных первичными нукло­ нами данной энергии Е0, и его зависимость от Е0. Однако при фик­ сированном Е0 должны быть большие флуктуации в угловых харак­ теристиках индивидуальных ливней. Причины этих флуктуации для случая одного «элементарного» ливня были рассмотрены в § 5 настоящей главы. Многие из этих причин будут приводить к

что будет приводить к сравнительно частому осуществлению слу­

ираспределение в координатах dNIdX будет с двумя максиму­

стности, для спектра вторичных частиц, представленного па рис.

Поэтому Мфб та 7Zv <jD_L>v .

Легко видеть, что для релятивистских частиц с массой покоя,

ет со значением массы файербола (или .ff-кванта), полученным в работе [116].

Распределение наблюдаемых ливней по величине Мфб опре­ деляется двумя факторами: а) зависимостью среднего значения

Иными словами, флуктуации величины Мфо есть не что иное, как флуктуации множественности рожденных частиц, которые имеют распределение с четко выраженным максимумом и сравни­ тельно небольшой дисперсией (см. рис. 8.4). Такое распределение

величины Мфо, сходное по внешнему виду с резонансной кривой, создает иллюзию реальности существования некоторой физической массы, распадающейся на наблюдаемые частицы.

Проведеипое рассмотрение показало,что многие характеристики множественной генерации частиц, которые так или иначе связаны с угловым распределением вторичных частиц, могут быть поняты и количественно описаны на основе предположения об универсаль­ ности распределепия по JDJ_ и слабой зависимости р± о т импульса п угла вылета частицы. Правда, гипотеза файерболов обеспечивает наблюдаемые распределения по и если принять ее справедли­ вость, то отпадает необходимость поиска других путей описания накопленных экспериментальных фактов.

Однако мы думаем, что наблюдаемый закон распределения ча­ стиц по рх имеет более фундаментальный и, можно сказать, более «первичный»характер, чем простое следствие из гипотезы о файерболах [179]. В самом деле, при энергиях первичных частиц в несколь­ ко Гэв, когда из чисто энергетических соображений не приходит­ ся предполагать образование файерболов, тем не менее рожденные частицы имеют то же распределение по р^, какое наблюдается при самых высоких энергиях. Все это дает основанпе отдать предпоч­ тение универсальности распределения по р± как основной причине наблюдаемых угловых распределений рождаемых частиц.

Изложенные здесь соображения, конечно, не опровергают воз­ можности существования файерболов, хотя бы потому, что в про­ веденных расчетах использовался конкретный вид распределения частиц по импульсам, который в свою очередь требует обосно­ вания.

Тем не менее мы считали полезным заострить внимание на том факте, что экспериментальные данные, которые длительное время использовались как аргументы существования файерболов, а в последние годы широко применяются в работах по обнару­ жению и изучению тяжелых файерболов [67], можно трактовать, ие прибегая к гипотезе файерболов.

Можно полагать, что указание на возможность такого под­ хода к проблеме будет способствовать совершенствованию мето­ дики исследования этого весьма важного и интересного вопроса.

Глава IX

Возможные пути развития ядерного аспекта физики космических лучей

Прежде чем рассматривать перспективы изучения космических лучей с энергиями 101 3 —101 4 эв и выше, попытаемся подвести ито­ ги применения рассмотренных методов изучения частиц косми­ ческих лучей высокой энергии и характеристик их взаимодействия с веществом.

Попытаемся выяснить, насколько эти методы оказались пло­ дотворными и какие из них могут быть использованы (и в каких условиях) при переходе к исследованиям в области более высо­ ких энергий.

1. Применение ионизационного калориметра качественно из­ менило подход к экспериментальному изучению частиц космиче­ ских лучей высоких энергий.

Если ранее экспериментатор, имея дело с непрерывным энер­ гетическим спектром частиц, каким является поток адронов кос­ мических лучей, производил выборку наблюдаемых явлений по ка­ кому-либо признаку (множественности, углам разлета и др.), то теперь эксперимент строится по другому принципу: при помощи ионизационного калориметра экспериментатор из всего потока частиц космических лучей отбирает частицы определенной энер­ гии (в узком интервале АЕ0) и, не накладывая никаких дополни­ тельных ограничений, может изучать результаты взаимодействия этих частиц с веществом.

Раньше оценочное знание энергии первичной частицы часто приводило к неверным зависимостям параметров взаимодействия от энергии, в большинстве случаев не позволяло получать одно­ значные количественные характеристики взаимодействия, т. е. резко сужало возможности физики космических лучей, ограничи­ вая ее роль поиском качественно новых явлений в области энер­ гий, еще недоступных ускорителям.

Теперь при отборе частиц только по энергетическому призна­ ку значительно расширилась сфера количественных исследова­ ний частиц космических лучей, появилась возможность проводить